基于51單片機(jī)的GPS定位系統(tǒng)的

1、基于51單片機(jī)的GPS定位系統(tǒng)的摘要第一章1.11.21.4第二章2.22.32.4第三章目錄51單片機(jī)概述51單片機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成51單片機(jī)系統(tǒng)的功能特性1.2.151單片機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.2.2功能特性：1.38255芯片原理及其功能液晶顯示模塊原理GPS定位系統(tǒng)簡(jiǎn)介GPS定位系統(tǒng)的基本原理GPS模塊定位流程N(yùn)MEA-0183數(shù)據(jù)格式.1.1.1.2.2.3.3.5.5.6.6.7.7.7.8.8.9.91111單片機(jī)GPS模塊3.2.1概述3.2.3管腳介紹顯示部分第四章軟件設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)軟件概述硬件連接電路4.2軟件程序的編寫(xiě)114.2.1初始化模塊114.2.2數(shù)據(jù)處理模塊11第五章實(shí)

2、驗(yàn)總結(jié)16參考文獻(xiàn)164.2.3人機(jī)對(duì)話模塊14154.3代碼實(shí)現(xiàn) 摘要GPS是英文GlobalPositioningSystem(全球定位系統(tǒng))的簡(jiǎn)稱(chēng)。GPS起始于1958年美國(guó)軍方的一個(gè)項(xiàng)目，1964年投入使用。20世紀(jì)70年代，美國(guó)陸?？杖娐?lián)合研制了新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS。主要目的是為陸海空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，經(jīng)過(guò)20余年的研究實(shí)驗(yàn)，耗資300億美元，到1994年，全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。在機(jī)械領(lǐng)域GPS則有另外一種含義：產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GeometricalProductSpe

3、cifications)-簡(jiǎn)稱(chēng)GPS。第一章51單片機(jī)概述51單片機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成51單片機(jī)是對(duì)所有兼容Intel8031指令系統(tǒng)的單片機(jī)的統(tǒng)稱(chēng)。該系列單片機(jī)的始祖是Intel的8031單片機(jī)，后來(lái)隨著Flashrom技術(shù)的發(fā)展，8031單片機(jī)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，成為應(yīng)用最廣泛的8位單片機(jī)之一，其代表型號(hào)是ATMEL公司的AT89系列，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)之中。很多公司都有51系列的兼容機(jī)型推出，今后很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)將占有大量市場(chǎng)。51單片機(jī)是基礎(chǔ)入門(mén)的一個(gè)單片機(jī),還是應(yīng)用最廣泛的一種。需要注意的是52系列的單片機(jī)一般不具備自編程能力。當(dāng)前常用的51系列單片機(jī)主要產(chǎn)品有：*Intel的：80

4、C31、80C51、87C51,80C32、80C52、87C52等；*ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等；*Philips、華邦、Dallas、Siemens(Infineon)等公司的許多產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)宏晶STC單片機(jī)以其低功耗、廉價(jià)、穩(wěn)定性能，占據(jù)著國(guó)內(nèi)51單片機(jī)較大市場(chǎng)。2r；b.ImLIJr/iwXFM空30/KXi!EP3-J.-1KQeEJ/IMic基礎(chǔ)51單片機(jī)。11.251單片機(jī)系統(tǒng)的功能特性51單片機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1內(nèi)證錯(cuò)恂8位CPU4kbytes程序存儲(chǔ)器（ROM）（52為8K）128bytes的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）（52有256bytes的RAM）32條I/O

5、口線111條指令，大部分為單字節(jié)指令21個(gè)專(zhuān)用寄存器2個(gè)可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)（52有6個(gè)）一個(gè)全雙工串行通信口外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址空間為64kB外部程序存儲(chǔ)器尋址空間為64kB邏輯操作位尋址功能雙列直插40PinDIP封裝單一+5V電源供電CPU：由運(yùn)算和控制邏輯組成，同時(shí)還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器；RAM：用以存放可以讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)；ROM：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格；I/O口：四個(gè)8位并行I/O口，既可用作輸入，也可用作輸出；T/C：兩個(gè)定時(shí)/記數(shù)器，既可以工作在定時(shí)模式，也可以工作在記數(shù)模式；五個(gè)中斷源的中斷控制

6、系統(tǒng)；一個(gè)全雙工UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行I/O口，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間或單片機(jī)與微機(jī)之間的串行通信；片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調(diào)電容需要外接。最高振蕩頻率為12M。功能特性：,可以仿真63K程序空間,接近64K的16位地址空間；,可以仿真64Kxdata空間，全部64K的16位地址空間；，可以真實(shí)仿真全部32條I0腳；，完全兼容keilC51UV2調(diào)試環(huán)境，可以通過(guò)UV2環(huán)境進(jìn)行單步，斷點(diǎn)，全速等操作；，可以使用C51語(yǔ)言或者ASM匯編語(yǔ)言進(jìn)行調(diào)試；，可以非常方便地進(jìn)行所有變量觀察，包括鼠標(biāo)取值觀察，即鼠標(biāo)放在某變量上就會(huì)立即顯示出它此的值；，可選使用用戶(hù)晶振，支持040

7、MHZ晶振頻率；,片上帶有768字節(jié)的xdata，您可以在仿真時(shí)選使用他們，進(jìn)行xdata的仿真；,可以仿真雙DPTR指針；,可以仿真去除ALE信號(hào)輸出.；,自適應(yīng)300-38400bps的所有波特率通訊；,體積非常細(xì)小，非常方便插入到用戶(hù)板中插入時(shí)緊貼用戶(hù)板,沒(méi)有連接電纜，這樣可以有效地減少運(yùn)行中的干擾,避免仿真時(shí)出現(xiàn)莫名其妙的故障；,仿真插針采用優(yōu)質(zhì)鍍金插針，可以有效地防止日久生銹，選擇優(yōu)質(zhì)園腳IC插座，保護(hù)仿真插針，同時(shí)不會(huì)損壞目標(biāo)板上的插座；,仿真時(shí)監(jiān)控和用戶(hù)代碼分離，不可能產(chǎn)生不能仿真的軟故障；,RS-232接口不計(jì)成本采用MAX202集成電路，串行通訊穩(wěn)定可靠，絕非一般三極管的簡(jiǎn)易

8、電路可比。1.38255芯片原理及其功能8255是Intel公司生產(chǎn)的可編程并行I/O接口芯片，有3個(gè)8位并行I/O口。具有3個(gè)通道3種工作方式的可編程并行接口芯片(40引腳)。其各口功能可由軟件選擇，使用靈活，通用性強(qiáng)。8255可作為單片機(jī)與多種外設(shè)連接時(shí)的中間接口電路。8255作為主機(jī)與外設(shè)的連接芯片，必須提供與主機(jī)相連的3個(gè)總線接口，即數(shù)據(jù)線、地址線控制線接口。同時(shí)必須具有與外設(shè)連接的接口A、B、C口。由于8255可編程,所以必須具有邏輯控制部分，因而8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為3個(gè)部分:與CPU連接部分、與外設(shè)連接部分、控制部分。1)與CPU連接部分根據(jù)定義，8255能并行傳送8位數(shù)據(jù)，所以其

9、數(shù)據(jù)線為8根D0D7。由于8255具有3個(gè)通道A、B、C,所以只要兩根地址線就能尋址A、B、C口及控制寄存器，故地址線為兩根A0A1。此外CPU要對(duì)8255進(jìn)行讀、寫(xiě)與片選操作，所以控制線為片選、復(fù)位、讀、寫(xiě)信號(hào)。各信號(hào)的引腳編號(hào)如下：數(shù)據(jù)總線DB：編號(hào)為D0D7,用于8255與CPU傳送8位數(shù)據(jù)。地址總線AB：編號(hào)為A0A1,用于選擇A、B、C口與控制寄存器。(3控制總線CB片選信號(hào)復(fù)位信號(hào)RST、寫(xiě)信號(hào)、讀信號(hào)。當(dāng)CPU要對(duì)8255進(jìn)行讀、寫(xiě)操作時(shí)，必須先向8255發(fā)片選信號(hào)選中8255芯片，然后發(fā)讀信號(hào)或?qū)懶盘?hào)對(duì)8255進(jìn)行讀或?qū)憯?shù)據(jù)的操作。2)與外設(shè)接口部分根據(jù)定義，8255有3個(gè)通道

10、A、B、C與外設(shè)連接，每個(gè)通道又有8根線與外設(shè)連接，所以8255可以用24根線與外設(shè)連接，若進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制，則8255可同時(shí)控制24路開(kāi)關(guān)。各通道的引腳編號(hào)如下：(1)A口:編號(hào)為PA0-PA7,于8255向外設(shè)輸入輸出8位并行據(jù)。(2)B口：編號(hào)為PB0PB7,用于8255向外設(shè)輸入輸出8并行數(shù)據(jù)。FEHFBLFBG:ETFidlJ1EETBT+,-*FIT-3-l：(3)C口：編號(hào)為PC0PC7,用于8255向外設(shè)輸入輸出8位并行數(shù)據(jù)，當(dāng)8255工作于應(yīng)答I/O方式時(shí)，C口用于應(yīng)答信號(hào)的通信。3)控制器8255將3個(gè)通道分為兩組，即PA0PA7與PC4PC7組成A組，PBOPB7與PCOP

11、C3組成B組。如圖7.5所示，相應(yīng)的控制器也分為A組控制器與B組控制器，各組控制器的作用如下:A組控制器：控制A口與上C口的輸入與輸出。B組控制器：控制B口與下C口的輸入與輸出。1.4液晶顯示模塊原理液晶顯示模塊是一種將液晶顯示器件、連接件、集成電路、PCB線路板、背光源、結(jié)構(gòu)件裝配在一起的組件英文名稱(chēng)叫“LCDModule”，簡(jiǎn)稱(chēng)“LCM”，中文一般稱(chēng)為“液晶顯示模塊”。實(shí)際上它是一種商品化的部件根據(jù)我國(guó)有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定：只有不可拆分的一體化部件才稱(chēng)為“模塊”，可拆分的叫作“組件”。所以規(guī)范的叫法應(yīng)稱(chēng)為“液晶顯示組件”。但是由于長(zhǎng)期以來(lái)人們都已習(xí)慣稱(chēng)其為“模塊”。液晶顯示器件是一種高新技術(shù)

12、的基礎(chǔ)元器件，雖然其應(yīng)用巳很廣泛，但對(duì)很多人來(lái)說(shuō)，使用、裝配時(shí)仍感到困難。特別是點(diǎn)陣型液晶顯示器件，使用者更是會(huì)感到無(wú)從下手特殊的連接方式和所需的專(zhuān)用設(shè)備也非人人了解和具備，故此液晶顯示器件的用戶(hù)希望有人代勞，將液晶顯示器件與控制、驅(qū)動(dòng)集成電路裝在一起，形成一個(gè)功能部件，用戶(hù)只需用傳統(tǒng)工藝即可將其裝配成一個(gè)整機(jī)系統(tǒng)。從廣義上說(shuō)，凡是由液晶顯示器件和集成電路裝配在一起的部件都屬于“模塊”，但實(shí)際上我們通常所說(shuō)的“模塊”主要是指點(diǎn)陣液晶顯示器件裝配的點(diǎn)陣液晶顯示模塊，特別因?yàn)槭屈c(diǎn)陣液晶顯示器件產(chǎn)品除某些專(zhuān)用大批量的一些品種(如翻譯機(jī)、通訊用)，生產(chǎn)廠家是直接向用戶(hù)供應(yīng)液晶顯示器件外，幾乎所有通用型

13、點(diǎn)陣液晶顯示器件都是加工成模塊后才供給用戶(hù)的，所以很容易形成“液晶模塊”就是“點(diǎn)陣液晶模塊”的誤解。第二章GPS定位系統(tǒng)簡(jiǎn)介GPS簡(jiǎn)介導(dǎo)航衛(wèi)星定時(shí)測(cè)距全球定位系統(tǒng)(NavigationSatelliteTimingandRangingGlobalPositionSystemGPS)是美國(guó)第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。它在1973年底由美國(guó)陸海空三軍等單位協(xié)調(diào)分工提出的能取代舊式的導(dǎo)航設(shè)備,為軍用艦船、飛機(jī)車(chē)輛等用戶(hù)提供全球全天候、連續(xù)實(shí)時(shí)服務(wù)的高精度三維導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)由空間部分、地面監(jiān)控部分和地面接收機(jī)部分組成。定位服務(wù)包括精密定位服務(wù)(PPS)和標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)(SPS)。PPS授權(quán)的精密定位系統(tǒng)用戶(hù)需要

14、密碼設(shè)備和特殊的接收機(jī)。SPS對(duì)于普通民用用戶(hù)，供全世界用戶(hù)免費(fèi)、無(wú)限制地使用2。由于GPS具有全球覆蓋以及精度高、定位速度快、實(shí)時(shí)性好、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用,在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了極大的作用,已成為信時(shí)代不可缺少的一部分。各種GPS民用產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，已是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的必然要求,其前景將會(huì)非常廣闊和光明,尤其是在我國(guó),通過(guò)這些年來(lái)對(duì)它認(rèn)識(shí)不斷加深,我國(guó)的GPS開(kāi)發(fā)應(yīng)用也一定會(huì)以科技力量推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一顆巨星,對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生重大的影響。2.2GPS定位系統(tǒng)的基本原理DC2p口野伽屮問(wèn)jQVJK*妒旳I-jr丹偽今P吟叫心i如戸如-捫Z円叫訃閔-伽-y嚴(yán)伶

15、挈冉戊謁-心iaK珂伽仙今心tVtA=cl4GPS定位原理GPS定位的基本原理是根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會(huì)的方法，確定待測(cè)點(diǎn)的位置。如圖所示，假設(shè)t時(shí)刻在地面待測(cè)點(diǎn)上安置GPS接收機(jī)，可以測(cè)定GPS信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間At,再加上接收機(jī)所接收到的衛(wèi)星星歷等其它數(shù)據(jù)可以確定以下四個(gè)方程式。GPS模塊定位流程1搜索可用衛(wèi)星,接收衛(wèi)星信號(hào),與衛(wèi)星信號(hào)同步,提取導(dǎo)航電文信息；2從導(dǎo)航電文中獲取計(jì)算位置所需的信息,這些信息應(yīng)該包括時(shí)鐘信息和星歷等數(shù)據(jù)；3計(jì)算衛(wèi)星的準(zhǔn)確位置,這包括計(jì)算衛(wèi)星的高度和方位角,從而進(jìn)行必要的對(duì)流層校正；4計(jì)算偽距,并進(jìn)行電離層校正等；5重

16、復(fù)上述過(guò)程,對(duì)所有可用衛(wèi)星進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算；6進(jìn)行其他必要的校正，例如根據(jù)衛(wèi)星信號(hào)到達(dá)GPS接收機(jī)的時(shí)間，校正地球旋轉(zhuǎn)所造成的衛(wèi)星位置的偏差；7根據(jù)定位原理，計(jì)算出GPS接收機(jī)的初始位置，并將其轉(zhuǎn)換成所需的坐標(biāo)格式進(jìn)行顯示或輸出；8加入閏秒和UTC(標(biāo)準(zhǔn)世界時(shí))時(shí)間補(bǔ)償計(jì)算當(dāng)前精確的時(shí)間；9分析可用衛(wèi)星的信息，計(jì)算最好的DOP(DilutionofPrecision),進(jìn)行選星，并計(jì)算和修正GPS接收機(jī)的位置，給出GPS接收機(jī)的三維坐標(biāo)和準(zhǔn)確的時(shí)間信息。NMEA-0183數(shù)據(jù)格式序號(hào)命令說(shuō)明最大幀長(zhǎng)1$GPGGA全球定位數(shù)據(jù)722$GPGSA衛(wèi)星PRN數(shù)據(jù)653$GPGSV衛(wèi)星狀態(tài)信息2104$

17、GPRMC運(yùn)輸定位數(shù)據(jù)705$GPVTG地面速度信息346$GPGLL大地坐標(biāo)信息7$GPZDAUTC時(shí)間和日期數(shù)據(jù)格式通訊速率起始位數(shù)據(jù)位奇偶校驗(yàn)位停止位輸入/出電平NK1EA-01834800baudlbit8bit無(wú)10Vcc、反相汪意：丿川電加最故:3杪內(nèi)心數(shù)扔輸岀。設(shè)定多個(gè)參數(shù)時(shí)，兩個(gè)命令的發(fā)送時(shí)間間隔應(yīng)在40mSWI：第三章硬件連接電路3.1單片機(jī)硬件核心控制任務(wù)是由單片機(jī)來(lái)完成的，單片機(jī)的采用使硬件電路設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化，而性能更加可靠。目前，可采用的微處理器有很多種，如MCS-51、Me6sol、280、eopsoo、等8位單片機(jī)，雖然16位單片機(jī)在1982年已經(jīng)問(wèn)世，但其發(fā)展并不象

18、人們想象的那樣快，盡管在某些性能指標(biāo)方面超過(guò)了8位單片機(jī)，但從性能價(jià)格比及開(kāi)發(fā)周期等綜合效益上不如8位單片機(jī)，因此應(yīng)用并不普及。在本次設(shè)計(jì)中，采用MCS-51系列單片機(jī)，雖然信號(hào)處理和計(jì)算的功能相對(duì)差些，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、性?xún)r(jià)比高、可靠性高、功耗小及應(yīng)用范圍廣，適合于小型化作業(yè)。因此，筆者選擇了AT89C51單片機(jī)作為微控制器。它具有全雙工異步通信口，可與GR-87接口進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，處理和輸出。GPS信號(hào)接收和處理部分與單片機(jī)進(jìn)行串口通信時(shí),由于都采用TTL電平,故兩者之間不需進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換就可直接通信。GPS模塊3.2.1概述根據(jù)設(shè)計(jì)需要，GPS模塊選用GR-87。HOLUXGR-87是一

19、個(gè)高性能，低功耗，小型的并且很容易聯(lián)合的GPS模塊，它每次將跟蹤12枚衛(wèi)星，應(yīng)用廣泛。當(dāng)GR-87系統(tǒng)最初的自檢完成后，它開(kāi)始處理衛(wèi)星所獲得的數(shù)并自動(dòng)跟蹤。在正常情況下，它需要大約45秒達(dá)到位置進(jìn)行定位，但如果ephemeris數(shù)據(jù)知道，只用38秒即可。在被計(jì)算了之后，合法的位置、速度和時(shí)間等信息被傳送到輸出通道，通過(guò)串口傳送到單片機(jī)設(shè)備。GR-87運(yùn)用最初的數(shù)據(jù)，例如前被存放的位置、日期和衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)，完成最大獲取。主要技術(shù)參數(shù)：1輸入電壓：33-55VDC輸入。輸入電流；少于80mA（沒(méi)有天線）；2RF接口：天線連接器類(lèi)型：MMCX，2.8VDC產(chǎn)品（任意產(chǎn)品VCC_IN）；3極小的信號(hào)跟

20、蹤：-159dBm；二個(gè)選擇默設(shè)計(jì)0183出4連續(xù)端口：全雙工串行通信CMOS3V接口，可的波特速率（4800認(rèn)，9600，19200，38400）本選用4800；NMEA版本2.2ASCII輸（GGA，GSA，GSV，RMC（VTG，任意的GLL和ZDA）；DGPS協(xié)議RTCMSC-104消息類(lèi)型1,2和9；SiRF二進(jìn)制位置，速度，高度，狀態(tài)輸出。3.2.3管腳介紹管腳管腳名稱(chēng)功能描述1VCC-5V+3.555Vdc電量輸入2TXA串行數(shù)據(jù)輸出端口A(CMOS3V：Voh2.4VVol0.4VIoh=Iol=2mA)RXARXBGND時(shí)鐘/復(fù)位串行數(shù)據(jù)輸入端A（CMOS3V：VihMO7*

21、VCCVilWO.3*VCC）串行數(shù)據(jù)輸入端B（CMOS3V：VihMO7*VCCVilWO3*VCC）接地時(shí)鐘：1PPS時(shí)鐘信號(hào)輸出（VilW0.2V脈沖寬度10ms）。復(fù)位：復(fù)位輸入顯示部分液晶顯示LCD（LiquidCrystalDisplay），是利用液晶材料在電場(chǎng)作用下發(fā)生位置變化，而遮蔽/通透光線的性能制作成為一種重要平板顯示器件。通常使用的LCD器件有TN型（TwistNematic,扭曲向列型液晶）、STN型（SuperTN,超扭曲向列型液晶）和TFT型（ThinFilmTransistor,薄膜晶體管型液晶）。TN、STN、TFT型液晶，性能依次增強(qiáng)，制作成本也隨之增加。TN

22、和STN型常用作單色LCD。STN型可以設(shè)計(jì)成單色多級(jí)灰度LCD和偽彩色LCD,TFT型常用作真彩色LCD。采用LCM液晶顯示模塊作為人機(jī)交互界面。液晶顯示模塊是一種將液晶顯示 一的。從性?xún)r(jià)比等方面考慮，這里選用長(zhǎng)沙太陽(yáng)人電子有限公司生產(chǎn)的字符型液晶顯示模塊SMC1602,它是一種用5x7位圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為1行16個(gè)字、2行16個(gè)字、2行20個(gè)字等等。本設(shè)計(jì)以常用的2行16個(gè)字的1602液晶屏來(lái)構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的顯示模塊。器件、連接件、集成電路、PCB線路板、背光源、結(jié)構(gòu)件裝配在一起的組件。字符型液模塊目際上已化，無(wú)論規(guī)格如其電特口形式晶顯示前在國(guó)經(jīng)規(guī)范顯示屏何變

23、化，性和接都是統(tǒng)SMC1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，具體定義如下:16腳接口丄2345液晶顯示偏寄號(hào)擇讀片選信號(hào)數(shù)據(jù)線背光源正極背光源負(fù)極0V調(diào)節(jié)對(duì)比度H:數(shù)令存器:下降沿觸寫(xiě)發(fā)，鎖存數(shù)據(jù)傳輸提供背光提供背光主要技術(shù)參數(shù)：技術(shù)參數(shù)顯示容量16X2個(gè)字符芯片工作電壓4.55.5V工作電流2.0mA(5.0V)模塊最佳工作電壓5.0V-字符尺寸-295X435(WXH)mm第四章軟件設(shè)計(jì)41系統(tǒng)軟件概述系統(tǒng)的軟件流程是：開(kāi)機(jī)上電后初始化，然后單片機(jī)開(kāi)始接收GPS模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，并判斷數(shù)據(jù)是否有效，若數(shù)據(jù)有效則顯示所需的信息，數(shù)據(jù)無(wú)效則等待直至收到有效數(shù)據(jù)。在等待過(guò)程中，單片機(jī)響應(yīng)鍵盤(pán)輸入的信息，但

24、鍵盤(pán)輸入不是必須的。系統(tǒng)圖如圖所示：系統(tǒng)軟件由以下模塊組成：初始化模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和人機(jī)對(duì)話模塊。初始化模塊完成開(kāi)機(jī)上電后對(duì)單片機(jī)和液晶顯示器初始化。對(duì)單片機(jī)設(shè)置串口工作模式和中斷工作模式；對(duì)液晶顯示器設(shè)置開(kāi)機(jī)畫(huà)面和顯示模式。數(shù)據(jù)處理模塊主要是從GPS模塊接收數(shù)據(jù)，判斷數(shù)據(jù)的有效性，對(duì)有效數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的格式處理，然后等待送液晶顯示器顯示。數(shù)據(jù)處理模塊的工作從開(kāi)機(jī)上電開(kāi)始一直連續(xù)不斷的進(jìn)行，直到關(guān)機(jī)為止。串口初始化設(shè)ft數(shù)霽存儲(chǔ)區(qū)接收了程序_X顯示退出人機(jī)對(duì)話模塊主要是相應(yīng)的顯示器顯示。該部分完成從單片機(jī)讀數(shù)據(jù)到液晶顯示器和從液晶顯示器讀數(shù)據(jù)到單片機(jī)的雙向傳輸工作。4.2軟件程序的編寫(xiě)4.2.

25、1初始化模塊1單片機(jī)根據(jù)3.2對(duì)單片機(jī)串行通信的詳細(xì)介紹可知：本設(shè)計(jì)選擇串行通信工作方式1并允許接收；選擇定時(shí)器1，模式2；根據(jù)波特率為48O0b/s,計(jì)算出定時(shí)器計(jì)數(shù)初值；啟動(dòng)定時(shí)器1；開(kāi)總中斷、串口中斷。2液晶顯示通過(guò)初始化函數(shù)LCMInitO進(jìn)行初始化，然后又調(diào)用顯示字符串函數(shù)以便讓屏幕顯示GPSMonitorV1.2字樣，表示準(zhǔn)備工作，接著延時(shí)400Ms然后調(diào)用清屏函數(shù)進(jìn)行一次清屏。4.2.2數(shù)據(jù)處理模塊數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)處理從GPS模塊接收到的數(shù)據(jù)。由于這些數(shù)據(jù)格式符合NMEA0183ASCII碼接口協(xié)議，所以接收到的數(shù)據(jù)會(huì)轉(zhuǎn)換為需要的信息。1接收總流程圖進(jìn)入命令模式命令段計(jì)數(shù)結(jié)束命令

26、判斷判別進(jìn)入命令模式進(jìn)入.r.it數(shù)據(jù)模式置命令標(biāo)志命令類(lèi)型判斷r.tt數(shù)據(jù)儲(chǔ)存1RI=01F圖5-2接收總流程圖2命令類(lèi)型判斷流程圖（以GPGGA為例）圖5-3命令類(lèi)型判斷流程當(dāng)類(lèi)型數(shù)據(jù)接收完畢，先判斷類(lèi)型。本設(shè)計(jì)中有3種類(lèi)型數(shù)據(jù)，即GPGGA、GPGSV、GPRMC。如果接收到的是GPGGA，則將命令類(lèi)型置1,接收命令模式賦為2，逗號(hào)和位數(shù)均清空。3GPGGA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)流程圖圖5-4GPGGA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)流程圖開(kāi)始接收類(lèi)型數(shù)據(jù)。此時(shí)，當(dāng)逗號(hào)計(jì)數(shù)為2且位計(jì)數(shù)小于9，就將緯度數(shù)據(jù)一位一位存儲(chǔ)起來(lái)（存儲(chǔ)一位后RI便置0以接收下一位）。當(dāng)接收數(shù)據(jù)為“，”時(shí),則逗號(hào)計(jì)數(shù)加1為3同時(shí)位計(jì)數(shù)清空，如果位計(jì)數(shù)小于1，則將緯度方向數(shù)據(jù)一位一位存儲(chǔ)起來(lái)（同上）。當(dāng)逗號(hào)計(jì)數(shù)再加1為4時(shí)同時(shí)位計(jì)數(shù)清空，這時(shí)位計(jì)數(shù)只要小于10，就將經(jīng)度數(shù)據(jù)一位一位存儲(chǔ)起來(lái)（同上）。依次類(lèi)推，會(huì)順次將經(jīng)度方向、定位判斷